(57)【要約】      （修正有）【課題】溶断したヒューズ線が周囲に与える影響を減少させる。【解決手段】電極２３，２４間に張ったヒューズ線２５に電流を流して溶断し電極２３，２４間にアークを発生させ且つ継続させるヒューズ溶断発弧装置であって、電極２３，２４間にアーク電流よりも小電流のプレアーク電流を供給するプレアーク用回路２と、プレアーク電流の後に電極２３，２４間にアーク電流を供給するアーク用回路３とを備えると共に、ヒューズ線２５はアーク電流ではアークが自己消弧する太さでかつ前記プレアーク電流３ではアークを形成して継続できる太さであり、電極間に前記プレアーク電流を通電しこの電流で前記ヒューズ線を溶断・発弧させた後に前記アーク電流を通電して前記アークを継続するものである。【選択図】図１
2005326244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対を成す電極間に張ったヒューズ線にアーク電流を流して溶断し前記電極間にアークを発生させ且つ継続させるヒューズ溶断発弧装置において、前記電極間に前記アーク電流よりも小電流のプレアーク電流を供給するプレアーク用回路と、前記プレアーク電流の後に前記電極間に前記アーク電流を供給するアーク用回路とを備えると共に、前記ヒューズ線は前記アーク電流ではアークが自己消弧する太さでかつ前記プレアーク電流ではアークを形成して継続できる太さであり、前記電極間に前記プレアーク電流を通電しこの電流で前記ヒューズ線を溶断・発弧させた後に前記アーク電流を通電して前記アークを継続することを特徴とするヒューズ溶断発弧装置。
【請求項２】
前記プレアーク用回路はプレアーク電流調整用インピーダンスを、前記アーク用回路はアーク電流用投入器をそれぞれ有すると共に、前記プレアーク用回路と前記アーク用回路は前記アーク電流の供給が可能な短絡電源を共有しており、前記対を成す電極の一方と前記短絡電源との間に前記プレアーク電流調整用インピーダンスと前記アーク電流用投入器を並列に設け、前記プレアーク電流を供給する時には前記アーク電流用投入器を開いておき、前記アーク電流を供給する時には前記アーク電流用投入器を閉じることを特徴とする請求項１記載のヒューズ溶断発弧装置。
【請求項３】
対を成す電極間に張ったヒューズ線にアーク電流を流して溶断し前記電極間にアークを発生させ且つ継続させるヒューズ溶断発弧方法において、前記ヒューズ線として前記アーク電流では瞬時にアークが自己消弧する太さのヒューズ線を用い、前記電極間に前記アーク電流よりも小電流のプレアーク電流を通電しこの電流で前記ヒューズ線を溶断・発弧させた後に前記アーク電流を通電して前記アークを継続することを特徴とするヒューズ溶断発弧方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒューズ溶断発弧装置およびヒューズ溶断発弧方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、碍子や電線等の送配電機材の耐アーク性能評価試験等に使用するのに適したヒューズ溶断発弧装置およびヒューズ溶断発弧方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
碍子や電線等の送配電機材についての耐アーク性能評価試験では、多くの場合、長ギャップ（数十ｃｍ〜数ｍ）間のアークを発生させる必要がある。これらの発弧手段としては、被性能評価機材や試験内容・目的などにより種々のものが採用されている。それらの中でもヒューズ線による溶断発弧が最も一般的である。
【０００３】
図６に、従来のヒューズ溶断発弧装置を示す。このヒューズ溶断発弧装置は、対を成す電極１０１，１０２間に張ったヒューズ線１０３に短絡電源１０４から大電流を供給して溶断し、電極１０１，１０２間に大電流アークを発生させ且つ所定時間継続させるものである。
【０００４】
このヒューズ溶断発弧装置では、ヒューズ線１０３を張った位置がアークの経路となるので、アークを発生させたい位置にヒューズ線１０３を張ることで必要な位置にアークを発生させることができる。即ち、発弧経路の選択の自由度が高い。例えば、数個の碍子を重ねた碍子装置１０５の耐アーク性能評価試験では、碍子装置１０５に沿ってヒューズ線１０３を張っておくことで碍子装置１０５に沿って大電流アークを発生させることができ、碍子装置１０５が大電流アークから受ける影響を調べることができる。
【０００５】
耐アーク性能評価試験では、通常、数十ｃｍ〜数ｍの長ギャップにｋＡ級大電流アークを発生させる。このため、ヒューズ線１０３として直径１ｍｍ程度の金属線を使用している。このように太いヒューズ線１０３を使用するのは、細いヒューズ線を使用すると大電流を流すことによって溶断が一気に進行し、溶断初期において溶断箇所にアークが発生しても瞬時に自己消弧してしまい（瞬時消弧現象）、アークを継続させることが困難だからである。
【０００６】
図７は、碍子装置１０５の耐アーク試験時に、瞬時消弧現象を防止するために目安とする発弧用ヒューズ線１０３の太さ選定のためのグラフである。続弧させるためには、（１）ギャップ間隔が広ければ（系統電圧が高ければ）より高い試験電圧が必要であり、（２）電流値が大きくなればヒューズ線１０３の本数をより増やす（より太くする）ことが必要である。ちなみに５００ｋＶ用碍子装置（ホーン間隔：約３．５ｍ）の耐アーク試験時には、試験電圧を２４ｋＶとすれば、試験電圧／系統電圧＝４．８（％）となるから、必要なヒューズ線（直径０．８ｍｍの銅線）の本数は約０．５（本／１０ｋＡ）となる。したがって、アーク電流が２０ｋＡまではヒューズ線１０３は１本でよいこととなる。試験電圧を１２ｋＶとすれば、試験電圧／系統電圧＝２．４（％）となるから、必要なヒューズ線（直径０．８ｍｍの銅線）の本数は約１．５（本／１０ｋＡ）となる。したがって、アーク電流が２０ｋＡではヒューズ線１０３は３本必要となる。なお、ここではヒューズ線の使用本数を増やすことでヒューズ線１０３の太さを太くしているが、使用本数を増やす代わりにヒューズ線１０３自体を太くしても良いことは勿論である。
【０００７】
例えば、水平に配置した碍子装置１０５の両端に設置したアークホーン間にヒューズ線１０３を布設して耐アーク性能評価試験を行う場合、ヒューズ線１０３として直径０．７ｍｍのアルミ線を２本撚ったものを使用し、ロッドホーン先端間を直線的に短絡する。また、碍子装置１０５の耐アーク性能評価試験において、最も過酷な発弧経路として水平に配置した碍子装置１０５の下面沿面発弧が採用されることが多く、この場合には、発弧用ヒューズ線１０３として直径１ｍｍの銅線を２本撚ったものを使用し、碍子装置１０５の両端の金属間を碍子の下面沿面に沿って直線的に短絡する。
【０００８】
【非特許文献１】TECHNICAL REPORT:IEC 61467 “Insulators for overhead lines with a nominal voltage above 1000 V - AC power arc tests on insulator sets”(1997-02)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述のヒューズ溶断発弧装置では、アークの自己消弧を防止するために太いヒューズ線１０３を使用しなければならないので、溶断・蒸発によって周囲に飛び散るヒューズ成分の量が多くなってしまう。このため、ヒューズ成分が碍子装置１０５等の被性能評価機材に多量に付着した場合の影響を考慮してヒューズ線１０３を選定する必要がある。例えば、ポリマー碍子を使用した碍子装置１０５の耐アーク試験において、碍子のシリコーンゴム外被表面に析出する黒色および白書残留物の成分分析をする場合には、ヒューズ線１０３にアルミ線を使用するとシリコーンゴム外被に含まれる充填材（アルミナ３水和物：Ａｌ２Ｏ３・３Ｈ２Ｏ）に起因するアルミニウムの分離が困難になる。
【００１０】
本発明は、溶断したヒューズ線が周囲に与える影響を減少させることができるヒューズ溶断発弧装置およびヒューズ溶断発弧方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的を達成するために、請求項１記載の発明は、対を成す電極間に張ったヒューズ線にアーク電流を流して溶断し電極間にアークを発生させ且つ継続させるヒューズ溶断発弧装置において、電極間にアーク電流よりも小電流のプレアーク電流を供給するプレアーク用回路と、プレアーク電流の後に電極間にアーク電流を供給するアーク用回路とを備えると共に、ヒューズ線はアーク電流ではアークが自己消弧する太さでかつプレアーク電流ではアークを形成して継続できる太さであり、電極間にプレアーク電流を通電しこの電流でヒューズ線を溶断・発弧させた後にアーク電流を通電してアークを継続するものである。
【００１２】
したがって、まず最初にプレアーク用回路によって電極間にプレアーク電流を供給すると、ヒューズ線が溶断して溶断箇所にプレアークが発生する。即ち、細いヒューズ線を使用してもその溶断が緩やかに進行してプレアークが自己消弧せずに成長する小さな値の電流（プレアーク電流）を電極間に供給し、これによってプレアークの消滅（自己消弧）を防止しながらヒューズ線の溶断を進行させてプレアークを成長させる。このとき、溶断したヒューズ線は周囲に飛び散るが、細いヒューズ線を使用しているので飛散量を僅かな量に抑えることができる。例えば、ヒューズ線の直径を１／１０にすると、ヒューズ線の容積は１／１００になるので、飛散量を大幅に減少させることができる。なお、プレアーク用回路が供給するプレアーク電流はアーク電流よりも小さな値の電流ではあるが、ヒューズ線を溶断させてプレアークを発生・成長させることができる程度に大きなものであることは勿論である。次にアーク用回路によって電極間にアーク電流を供給し、プレアークから成長したアークを継続させる。
【００１３】
なお、ヒューズ線の太さの増減には、ヒューズ線自体の太さを増減することの他、ヒューズ線の使用本数を増減させて実質的にヒューズ線の太さを増減することをも含む。
【００１４】
また、請求項２記載のヒューズ溶断発弧装置は、プレアーク用回路はプレアーク電流調整用インピーダンスを、アーク用回路はアーク電流用投入器をそれぞれ有すると共に、プレアーク用回路とアーク用回路はアーク電流の供給が可能な短絡電源を共有しており、対を成す電極の一方と短絡電源との間にプレアーク電流調整用インピーダンスとアーク電流用投入器を並列に設け、プレアーク電流を供給する時にはアーク電流用投入器を開いておき、アーク電流を供給する時にはアーク電流用投入器を閉じるものである。
【００１５】
したがって、アーク用回路のアーク電流用投入器を開いた状態で装置を作動させると、電流は、アーク電流用投入器と並列に設けられた別の経路（一方の経路）を通じて電極間に供給される。一方の経路にはプレアーク電流調整用インピーダンスが設けられており、短絡電源から供給されるアーク電流はプレアーク電流に調整されて電極間に供給される。即ち、プレアーク用回路によってプレアーク電流が電極間に供給される。そして、アーク電流用投入器を閉じると、プレアーク電流調整用インピーダンスが設けられている一方の経路よりも、アーク電流用投入器が設けられている経路（他方の経路）の方が電流が流れやすいので、この他方の経路を通じて電流が供給される。つまり、他方の経路には一方の経路に設けられているようなインピーダンスは設けられていないので、短絡電源のアーク電流がより電流の流れやすい他方の経路を通じて電極間に供給される。即ち、アーク用回路によってアーク電流が電極間に供給される。このように、アーク電流用投入器を開くとプレアーク電流調整用インピーダンスによって調整されたプレアーク電流が電極間に供給され、アーク電流用投入器を閉じるとプレアーク電流調整用インピーダンスをバイパスしてアーク電流が電極間に供給される。
【００１６】
さらに、請求項３記載の発明は、対を成す電極間に張ったヒューズ線にアーク電流を流して溶断し電極間にアークを発生させ且つ継続させるヒューズ溶断発弧方法において、ヒューズ線としてアーク電流では瞬時にアークが自己消弧する太さのヒューズ線を用い、電極間にアーク電流よりも小電流のプレアーク電流を通電しこの電流でヒューズ線を溶断・発弧させた後にアーク電流を通電してアークを継続するものである。
【００１７】
したがって、まず最初に電極間にプレアーク電流を供給すると、ヒューズ線が溶断して溶断箇所にプレアークが発生する。即ち、細いヒューズ線を使用してもその溶断が緩やかに進行してプレアークが自己消弧せずに成長する小さな値の電流（プレアーク電流）を電極間に供給し、これによってプレアークの消滅（自己消弧）を防止しながらヒューズ線の溶断を進行させてプレアークを成長させる。このとき、溶断したヒューズ線は周囲に飛び散るが、細いヒューズ線を使用しているので飛散量を僅かな量に抑えることができる。例えば、ヒューズ線の直径を１／１０にすると、ヒューズ線の容積は１／１００になるので、飛散量を大幅に減少させることができる。次に電極間にアーク電流を供給し、プレアークから成長したアークを継続させる。
【発明の効果】
【００１８】
しかして、請求項１記載のヒューズ溶断発弧装置では、上述のように構成しているので、細いヒューズ線を使用してアークを発生させ維持することができる。即ち、大電流アークを得る場合でも、ヒューズ線を溶断する時には電流をプレアーク電流に調整するため、極細のヒューズ線を採用することができ、溶断・蒸発するヒューズ線の容積を減少させることができる。例えば、直径が１／１０程度のヒューズ線を採用することで、容積を１／１００程度に減少させることができる。したがって、溶断によって周囲に飛散するヒューズ線の量を大幅に減らすことができ、周囲に与える影響を軽減することができる。また、周囲に与える影響を軽減することができるので、ヒューズ線の材質等の選択の自由度を向上させることができる。
【００１９】
また、請求項２記載のヒューズ溶断発弧装置では、上述のように構成しているので、プレアーク用回路とアーク用回路とを合理的に成立させることができる。また、アーク電流用投入器の開閉により電極間に供給する電流をプレアーク電流からアーク電流に切り換えることができる。
【００２０】
さらに、請求項３記載のヒューズ溶断発弧方法では、上述のようにしているので、細いヒューズ線を使用して大電流アークを発生させ維持することができる。即ち、大電流アークを得る場合でも、ヒューズ線を溶断する時には電流をプレアーク電流に調整するため、極細のヒューズ線を採用することができ、溶断・蒸発するヒューズ線の容積を減少させることができる。例えば、直径が１／１０程度のヒューズ線を採用することで、容積を１／１００程度に減少させることができる。したがって、溶断によって周囲に飛散するヒューズ線の量を大幅に減らすことができ、周囲に与える影響を軽減することができる。また、周囲に与える影響を軽減することができるので、ヒューズ線の材質等の選択の自由度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１に、本発明のヒューズ溶断発弧装置の実施形態の一例を示す。ヒューズ溶断発弧装置は、対を成す電極２３，２４間に張ったヒューズ線２５にアーク電流を流して溶断し電極２３，２４間にアークを発生させ且つ継続させるものであって、電極２３，２４間にアーク電流よりも小電流のプレアーク電流を供給するプレアーク用回路２と、プレアーク電流の後に電極２３，２４間にアーク電流を供給するアーク用回路３とを備えると共に、ヒューズ線２５はアーク電流ではアークが自己消弧する太さでかつプレアーク電流ではアークを形成して継続できる太さであり、電極２３，２４間にプレアーク電流を通電しこの電流でヒューズ線２５を溶断・発弧させた後にアーク電流を通電してアークを継続するものである。
即ち、ヒューズ溶断発弧装置は、電極２３，２４間にプレアーク電流を供給してプレアークを発生させ成長させながらヒューズ線２５を溶断するプレアーク用回路２と、プレアーク用回路２が電極２３，２４間にプレアーク電流を供給した後にプレアーク電流よりも大きなアーク電流を供給し、電極２３，２４間に成長したアークを継続させるアーク用回路３とを備えている。ここで、プレアーク電流は溶断箇所に発生したプレアークが自己消弧せずに成長する値の電流であり、アーク電流は電極２３，２４間に成長したアークが継続する即ち自己消弧しない値の電流である。ヒューズ線２５として、アーク電流を使用して溶断させた場合にアークが自己消弧しない太さのヒューズ線よりも細いヒューズ線、換言すると電極２３，２４間にアーク電流を供給してヒューズ線を溶断させるとすると必要になる太さのヒューズ線よりも細いヒューズ線を使用する。ただし、ヒューズ線２５が細すぎるとプレアーク電流を使用した場合にも自己消弧が生じてプレアークを成長させることができないので、少なくとも自己消弧を生じさせずにプレアークを成長させることができる太さのヒューズ線２５を使用する。即ち、ヒューズ線２５の太さは、アーク電流を使用した場合には自己消弧が発生するが、プレアーク電流を使用した場合には自己消弧は発生しない太さである。
【００２３】
本実施形態では、プレアーク用回路２はプレアーク電流調整用インピーダンス２１を、アーク用回路３はアーク電流用投入器２２をそれぞれ有している。また、プレアーク用回路２とアーク用回路３はアーク電流の供給が可能な短絡電源１を共有している。そして、対を成す電極２３，２４のうちの一方の電極（本実施形態では、電極２３）と短絡電源１との間にプレアーク電流調整用インピーダンス２１とアーク電流用投入器２２を並列に設け、プレアーク電流を供給する時即ちプレアークを発生させる時にはアーク電流用投入器２２を開いておき、アーク電流を供給する時即ちアークを継続する時にはアーク電流用投入器２２を閉じるようにしている。即ち、装置の回路中に、短絡電源１に対して並列にプレアーク電流調整用インピーダンス２１とアーク電流用投入器２２が接続されている。アーク電流用投入器２２を開くことでプレアーク電流調整用インピーダンス２１が短絡電源１に直列に接続されることになり、プレアーク電流調整用インピーダンス２１によって調整されたプレアーク電流が電極２３，２４間に流れる。一方、アーク電流用投入器２２を閉じると、短絡電源１のアーク電流はプレアーク電流調整用インピーダンス２１をバイパスして電極２３，２４間に流れる。
【００２４】
プレアーク電流の値を決定した後、その値に応じてヒューズ線２５の太さを決定しても良く、あるいはヒューズ線２５の太さを決定した後、その値に応じてプレアーク電流の値を決定するようにしても良い。又は、プレアーク電流の値とヒューズ線２５の太さを一緒に決定するようにしても良い。
【００２５】
また、アーク電流の値は、電極２３，２４間にアークを継続させる値である。例えば、アークとしてＩアンペアの大電流アークを発生させる必要がある場合には、アーク電流はＩアンペアとなる。例えば、ヒューズ溶断発弧装置を碍子や電線等の送配電機材の耐アーク性能評価試験に使用する場合には、試験のためにＩアンペアの大電流アークが必要であったとすると、Ｉアンペアのアーク電流を供給する。
【００２６】
短絡電源１は、例えば発電機１１、遮断器１２、投入器１３、電流調整用リアクトル１４および変圧器１５より構成されている。また、プレアーク電流調整用インピーダンス２１として、抵抗を設けている。
【００２７】
なお、アーク電流用投入器２２としては、アーク電流の直流分を制御するために位相制御投入できる性能が必要であるものの、短絡電源１の電圧程度の耐電圧性能があれがよい。一方、プレアーク電流調整用インピーダンス２１は、短絡電源１の電圧を例えば１０ｋＶ程度としてもプレアーク電流を例えば数十Ａに調整するためには、数百オームの抵抗が必要となる。数百オームの抵抗器には例えば水抵抗器を使用できる。
【００２８】
本発明のヒューズ溶断発弧方法は、対を成す電極２３，２４間に張ったヒューズ線２５にアーク電流を流して溶断し電極２３，２４間にアークを発生させ且つ継続させるものであって、
ヒューズ２５線としてアーク電流では瞬時にアークが自己消弧する太さのヒューズ線２５を用い、電極２３，２４間にアーク電流よりも小電流のプレアーク電流を通電しこの電流でヒューズ線２５を溶断・発弧させた後にアーク電流を通電してアークを継続するものである。
【００２９】
遮断器１２、投入器１３およびアーク電流用投入器２２を開いた状態で、発電機１１を始動させてその電圧を所定の電圧値に設定する。その後、遮断器１２および投入器１３を投入して（閉じて）、電流調整用リアクトル１４およびプレアーク電流調整用インピーダンス２１によって決まるプレアーク電流を電極２３と電極２４間を結ぶヒューズ線２５に通電する。ヒューズ線２５が溶断・発弧した後、アーク電流用投入器２２を投入して（閉じて）、電流調整用リアクトル１４によって決まるアーク電流を電極２３，２４間に流し、プレアークから成長したアークを継続させる。
【００３０】
即ち、アーク電流を通電する前に短時間（例えば数十ｍｓ）だけプレアーク電流調整用インピーダンス２１で調整したプレアーク電流（例えば数十Ａ以下）を通電し、この電流で極細のヒューズ線２５を溶断・発弧させて、その直後にアーク電流用投入器２２を投入してアーク電流を通電し、アークを継続する。
【００３１】
本発明では、プレアーク電流を使用してヒューズ線２５を溶断するので、ヒューズ線２５として極細のヒューズ線を使用することができる。つまり、極細のヒューズ線２５を使用しても、溶断が緩やかに進行し、溶断箇所に発生するプレアークが自己消弧せずに成長する。このため、極細のヒューズ線２５の使用が可能になり、ヒューズ線２５の溶断によって周囲に飛び散る量を減らすことができ、周囲に与える影響を抑えることができる。例えば、使用するヒューズ線２５の太さを、１／１０にすることで、ヒューズ線２５が溶断・蒸発することによる金属蒸気の量を１／１００に減少させることができる。また、周囲に与える影響を抑えることができるので、例えば送配電機材の耐アーク性能評価試験等において採用するヒューズ線２５の材質等の選択の自由度を向上させることができる。
【００３２】
なお、実際に使用するヒューズ線２５の太さ、プレアーク電流やアーク電流の値は、電極２３，２４間の距離、使用する電圧の値、ヒューズ線２５の材質等に応じて決定する。
【００３３】
本発明は、例えば送配電機材の耐アーク性能評価試験において、試験用の大電流アークを発生させ継続するのに使用する。即ち、被試験体である碍子や電線等の送配電機材の耐アーク性能を評価する場合に、被試験体の近傍でアークを発生させる手段としての使用に適している。ただし、耐アーク性能評価試験以外に使用しても良いことは勿論である。
【００３４】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の説明では、短絡電源１として変圧器１５を備えていたが、電圧調整を行う必要がない場合等には変圧器１５を省略しても良い。また、上述の説明では、短絡電源１として電流調整用リアクトル１４を備えていたが、電流調整を行う必要がない場合等には電流調整用リアクトル１４を省略しても良い。さらに、上述の説明では、短絡電源１として遮断器１２と投入器１３とを別々に設けていたが、これらを単一のスイッチで代替しても良い。
【００３５】
また、プレアーク電流調整用インピーダンス２１を可変にしても良い。この場合には、電極２３，２４間に供給するプレアーク電流の値を変えることができるので、同じヒューズ溶断発弧装置を使用してプレアーク電流の値を変えた試験等を行うことができる。
【００３６】
また、上述の説明では、プレアーク用回路２とアーク用回路３が短絡電源１を共有し、プレアーク電流調整用インピーダンス２１とアーク電流用投入器２２を並列に設けていたが、必ずしもこのような構成でなくても良い。例えば、それぞれ専用の短絡電源を有するプレアーク用回路２とアーク用回路３とをヒューズ線２５に対して並列に接続しても良い。
【実施例１】
【００３７】
本発明によって大電流アークを発生させ継続させることができることを確認する試験を行った。電極２３，２４として棒電極を使用し、これらを水平に配置した。試験条件は次の通りである。試験電圧：１２ｋＶ、６ｋＶ。プレアーク電流：１０〜５０Ａ。プレアーク通電時間：０．０４〜０．１ｓ。アーク（主アーク）電流：５ｋＡ。アーク電流通電時間：０．１ｓ。発弧方法：直径０．０７ｍｍ銅線、直径０．７ｍｍ銅線。
【００３８】
試験結果を表１〜表３に示す。なお、各表において、電流値およびアーク電圧値は、それぞれの電流の通電開始から３サイクル後の値を示している。ただし、プレアーク電流値の括弧内数値は、通電開始第１波の波高値を示している。
【００３９】
【表１】
2005326244.tif 000003
【００４０】
【表２】
2005326244.tif 000004
【００４１】
【表３】
2005326244.tif 000005
（１）プレアークおよびアークのアーク電圧
図２にプレアーク（電流値：約１０〜約５０Ａ）およびアーク（電流値：約５ｋＡ）のアーク電圧特性を示す。アーク電圧は、それぞれ通電開始から３サイクル後の値を示しているが、この時のアーク形状はほとんど浮上していない見かけ上ほぼ直線状態である。プレアークとアークとの値に大きな違いはなく、概略１ｋＶ／ｍであり、その値は電極間隔にほぼ比例していることが分かる。
【００４２】
（２）プレアークのみの続弧特性
電極間隔とプレアーク電流との組み合わせによるプレアークの続弧特性を図３に示す。なお、図３中の試験番号（＃に続く番号）は、表１〜表３中の試験番号と一致している。
【００４３】
電源電圧が１２ｋＶ（図３（ａ））の場合、プレアーク電流が約１５Ａでは、電極間隔１．５ｍまでは通電時間である約８０ｍｓ間アークが続弧したが、電極間隔２．０ｍでは半波で消弧し、続弧しない。しかし、プレアーク電流が約２５Ａに増加すると、電極間隔が２．０ｍまでアークは継続した。プレアーク電流を約２５Ａにすれば、電極間隔２．０ｍでも続弧することが確認できた。
【００４４】
一方、電源電圧が６ｋＶ（図３（ｂ））の場合、プレアーク電流が１０Ａでは、電極間隔０．５ｍでも続弧しない場合がある。電流が２５Ａ以上では、電極間隔１．０ｍで続弧しない場合が認められた。さらに電流値が５０Ａに増加しても、電極間隔は広がらない。電源電圧が６ｋＶでは、電極間隔１．０ｍでは続弧は難しく、０．７５ｍが続弧の上限であることが分かった。
【００４５】
（３）アークの続弧特性
図４は、電源電圧を６ｋＶとして、電極間隔を０．５〜１．０ｍ、プレアーク電流を約２５〜約５０Ａの範囲で、プレアーク発弧後４０または６０ｍｓにアーク通電を行った結果である。なお、図４中の試験番号（＃に続く番号）は、表１〜表３中の試験番号と一致している。
【００４６】
電極間隔が０．５ｍおよび０．７５ｍでは、プレアーク電流約２５〜約５０Ａの範囲で、プレアークが続弧（継続時間約４０ｍｓおよび約６０ｍｓ）し、アーク（約５ｋＡ）も続弧した。電極間隔１．０ｍでは、プレアークが続弧する場合としない場合があり、続弧した場合は、アークも続弧した。すなわち、プレアークが続弧すればアークは１００％続弧することが確かめられた。
なお、図５に、表３の試験番号１６の試験で得られたオシログラムを示す。
【００４７】
（まとめ）
試験の結果、プレアーク電流値は、約１０Ａでは電極間隔２．０ｍの場合、続弧しなかったが、約２５Ａにすると続弧した。２５Ａ程度が適当と思われる。プレアークが続弧した場合はアークは１００％が続弧した。プレアークは電流値が１０〜５０Ａの範囲で、約６０ｍｓの間ほとんど浮上することはなかった。
【００４８】
以上のことから、プレアーク電流を２５Ａ以上とすれば、電源電圧６ｋＶでは電極間隔０．７５ｍまで、電源電圧１２ｋＶでは２．０ｍまで、プレアークは続弧し、引き続きアークも続弧することが確認できた。
【００４９】
以上の結果、極細のヒューズ線２５を使用して大電流アークを発生させ維持できることを実証できたものと考える。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明のヒューズ溶断発弧装置の実施形態の一例を示す図である。
【図２】プレアークおよびアークのアーク電圧特性を示す図である。
【図３】プレアークの続弧特性を示し、（ａ）は電源電圧が１２ｋＶの場合の特性図、（ｂ）は電源電圧が６ｋＶの場合の特性図である。
【図４】アークの続弧特性を示す図である。
【図５】試験番号１６の試験で得られたオシログラムである。
【図６】従来のヒューズ溶断発弧装置を示す図である。
【図７】従来のヒューズ溶断発弧装置で採用するヒューズ線の太さの目安となるグラフである。
【符号の説明】
【００５１】
１  短絡電源
２  プレアーク用回路
３  アーク用回路
２１  プレアーク電流調整用インピーダンス
２２  アーク電流用投入器
２３，２４  電極
２５  ヒューズ線
【図１】
2005326244.tif 000006
【図２】
2005326244.tif 000007
【図３】
2005326244.tif 000008
【図４】
2005326244.tif 000009
【図５】
2005326244.tif 000010
【図６】
2005326244.tif 000011
【図７】
2005326244.tif 000012